由苏黎世联邦理工学院量子电子研究所的Ursula Keller领导的国际物理学家团队现在为这一重要影响的实验研究增添了新的内容。使用阿秒激光脉冲，它们能够测量分子中电子射出的微小时间差，这取决于分子内部电子的位置。

分子中的复杂过程

“很长一段时间以来，人们已经研究了原子中光电效应的时间演变，”博士生Jannie Vos说，“但到目前为止，很少有分子发表过。”

这主要是因为分子比单个原子复杂得多。在原子中，围绕原子核移动的最外面的电子基本上被弹射出轨道。相反，在分子中，两个或更多个原子核共享相同的电子。它所在的位置取决于不同吸引力潜力之间的相互作用。现在只能详细研究光电效应在这种条件下是如何发生的。

Wigner在立体声中的延时

为此，凯勒和她的同事们使用了一氧化碳分子，它由两个原子组成 - 一个碳原子和一个氧原子。这些分子暴露在极端紫外激光脉冲中，只持续几个阿秒。（阿秒是十亿分之一秒的十亿分之一）。紫外光子的能量将一个电子从分子中撕下，然后分子分解成它们的组成原子。其中一个原子在此过程中变成带正电荷的离子。

研究人员使用特殊仪器测量了电子和离子飞走的方向。第二个激光脉冲作为一种测量棒，也可以确定电子离开分子的精确瞬间。

“通过这种方式，我们第一次能够测量所谓的Stereo Wigner时间延迟，”Laura Cattaneo解释说，他是凯勒集团的博士后研究员。立体Wigner时间延迟测量当电子发生光电离时，如果电子靠近氧原子或碳原子，则电子早期或晚些离开分子。

极短的激光脉冲使得可以在几阿秒内测量该瞬间。反过来，根据该信息，可以确定分子内的电离事件的位置在十分之一纳米之内。实验结果与描述光电离时电子最可能位置的理论预测很吻合。

更大分子的新见解

接下来，ETH研究人员希望仔细研究较大的分子，从笑气N2O开始。该分子中的额外原子已经使理论描述变得更加困难，但同时物理学家希望获得新的见解，例如分子内的所谓电荷迁移，这在化学过程中起着重要作用。 。

原则上甚至可以使用阿秒激光脉冲，不仅可以研究这些过程，还可以故意操纵它们，从而详细控制化学反应。然而，现在，这样的化学反应还有很长的路要走，正如Jannie Vos所指出的那样：“从理论上讲，这一切都非常令人兴奋，但在我们到达那里之前还有很多工作要做。”